CURSO DE ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA/ELETROTÉCNICA
ANDREWS DELABONA MARQUES EDUARDO FELIPE ANASTACIO SOARES
ESTUDO COMPARATIVO DA APLICAÇÃO DO SELO PROCEL EDIFICA PARA RESIDÊNCIAS UNIFAMILIARES FRENTE AOS PRINCIPAIS SELOS
DE CERTIFICAÇÃO ENERGÉTICA UTILIZADOS NO BRASIL
TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO
CURITIBA 2013
ANDREWS DELABONA MARQUES EDUARDO FELIPE ANASTACIO SOARES
ESTUDO COMPARATIVO DA APLICAÇÃO DO SELO PROCEL EDIFICA PARA RESIDÊNCIAS UNIFAMILIARES FRENTE AOS PRINCIPAIS SELOS
DE CERTIFICAÇÃO ENERGÉTICA UTILIZADOS NO BRASIL
Trabalho de Conclusão de Curso, apresentado à disciplina de TCC 2, do Curso Superior de Engenharia Industrial Elétrica – Ênfase Eletrotécnica do Departamento Acadêmico de Eletrotécnica (DAELT) da Universidade Tecnológica Federal do Paraná como requisito parcial para obtenção do título de Engenheiro Eletricista
Orientador: Prof. Luiz Amilton Pepplow, M. Eng.
CURITIBA 2013
A folha de aprovação assinada encontra-se na Coordenação do Curso de Engenharia Elétrica
Estudo comparativo da aplicação do selo Procel Edifica para
residências unifamiliares frente aos principais selos de certificação
energética utilizados no Brasil
Este Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação foi julgado e aprovado como requisito parcial para a obtenção do Título de Engenheiro Eletricista, do curso de Engenharia Industrial Elétrica ênfase Eletrotécnica do Departamento Acadêmico de Eletrotécnica (DAELT) da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR).
Curitiba, 12 de novembro de 2013.
____________________________________ Prof. Emerson Rigoni, Dr.
Coordenador de Curso
Engenharia Industrial Elétrica ênfase Eletrotécnica
____________________________________ Profa. Annemarlen Gehrke Castagna, Dra. Responsável pelos Trabalhos de Conclusão de Curso de Engenharia Industrial Elétrica ênfase Eletrotécnica do DAELT
ORIENTAÇÃO BANCA EXAMINADORA
______________________________________ Prof. Luiz Amilton Pepplow, Mestre
Universidade Tecnológica Federal do Paraná Orientador
_____________________________________ Profa. Annemarlen Gehrke Castagna, Dra. Universidade Tecnológica Federal do Paraná
_____________________________________ Profa. Maria de Fátima Ribeiro Raia, Dra. Universidade Tecnológica Federal do Paraná
_____________________________________ Prof. Luiz Amilton Pepplow, Mestre
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem à Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) e ao Professor Luiz Amilton Pepplow por seu tempo, paciência e auxílio prestado no decorrer do trabalho.
Agradecimento especial à família, amigos e companheiras que souberam compreender e dar suporte quando mais precisamos.
Pedras no caminho? Guardo todas.
Um dia vou construir um castelo
(Autor desconhecido).
RESUMO
MARQUES, Andrews D.; SOARES, Eduardo F. A. Estudo comparativo da aplicação do selo Procel Edifica para residências unifamiliares frente aos principais selos de certificação energética utilizados no Brasil. 2013. 153f. Trabalho de conclusão de curso (Graduação em Engenharia Industrial Elétrica – Ênfase Eletrotécnica), Departamento Acadêmico de Eletrotécnica (DAELT), Universidade Tecnológica Federal do Paraná, 2013.
Este trabalho apresenta uma abordagem teórica e prática para um estudo comparativo do programa de etiquetagem de residências do Procel Edifica. Apresenta os principais conceitos utilizados em análises construtivas e energéticas de residências. Demonstra também as principais características análogas à certificação Procel Edifica em duas outras certificações de renome internacional: a certificação AQUA e a certificação LEED. Propõe uma análise teórica comparativa entre a certificação Procel Edifica e as certificações AQUA e LEED, além da aplicação destas três certificações em um caso de estudo em Curitiba. Os resultados evidenciam a clara diferença metodológica entre as três certificações, comprovando as divergências pelos resultados encontrados no caso de estudo. Além disto, discutem-se pontualmente as diferenças e convergências teóricas e práticas das metodologias das certificações supracitadas, com um posicionamento final da certificação Procel Edifica nos parâmetros atuais de mercado.
Palavras-chave: Eficiência energética; Certificação energética; Procel Edifica; Certificação AQUA; Certificação LEED.
ABSTRACT
MARQUES, Andrews D.; SOARES, Eduardo F. A. Comparison study of the application of Procel Edifica’s energy label for single family residences with the main energy certification programs used in Brazil. 2013. 153f. Trabalho de conclusão de curso (Graduação em Engenharia Industrial Elétrica – Ênfase Eletrotécnica), Departamento Acadêmico de Eletrotécnica (DAELT), Universidade Tecnológica Federal do Paraná, 2013.
This paper presents a theoretical and practical approach towards a comparison study of Procel Edifica’s certification program for existing homes. It presents the main concepts used for home constructive and energy analysis. It also demonstrates the main analogue characteristics of Procel Edifica’s certification program in two other world known energy certification programs: AQUA certification and LEED certification. It proposes a theoretical comparison between Procel Edifica’s certification and AQUA and LEED certifications. A study case is also led with the application of said three certifications in a home in Curitiba. The results found demonstrate the clear methodological differences between the three certification programs, confirmed by the results found on the study case. This paper punctually discusses the theoretical and practical divergences and convergences of the methodologies for the already mentioned certification programs, with a final positioning of Procel Edifica’s certification program on the current market parameters.
Keywords: Energy efficiency; Energy certification; Procel Edifica; AQUA certification; LEED certification.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1: Qualidade de um edifício verde ... 20
Figura 2: Fluxograma de procedimentos ... 24
Figura 3: Valores de resistência e capacitância térmica ... 27
Figura 4: Programa Procel Edifica ... 28
Figura 5: Selo Procel Edifica – UHA ... 39
Figura 6: Importância percentual de cada item - Procel Edifica ... 41
Figura 7: Processo AQUA ... 42
Figura 8: 14 categorias do processo AQUA ... 45
Figura 9: Exigência mínima para certificação no processo AQUA ... 46
Figura 10: Certificação LEED ... 54
Figura 11: Caminhos para avaliação da energia e atmosfera – LEED for Homes ... 61
Figura 12: Tipologias de sistema de água quente ... 64
Figura 13: Residência utilizada no caso de estudo ... 74
Figura 14: Medição das janelas no caso de estudo ... 77
Figura 15: Janela “J2” ... 78
Figura 16: Tipologia de janela utilizada para a janela “J2” ... 78
Figura 17: Representação final da janela “J2” e suas medidas ... 78
Figura 18: Valores de resistência e capacitância térmica da parede do caso de estudo ... 79
Figura 19: Detalhe da coloração externa da residência ... 80
Figura 20: Detalhe da coloração externa da sala ... 80
Figura 21: Detalhe da cobertura da residência ... 82
Figura 22: Valores de resistência e capacitância térmica da cobertura do caso de estudo... 82
Figura 23: Lâmpada fluorescente compacta de 25 W ... 83
Figura 24: Sistema de aquecimento de água ... 85
Figura 25: Isolamento das tubulações de água quente - Elumaflex ... 85
Figura 26: Arejador de torneira no WC2 ... 86
Figura 27: Detalhes do aquecedor de água ... 95
Figura 28: Quadro do processo AQUA – caso de estudo 1 ... 104
Figura 30: Dados dos ambientes no software Energy Gauge ... 110
Figura 31: Dados dos pisos no software Energy Gauge ... 111
Figura 32: Paredes no software Energy Gauge ... 112
Figura 33: Iluminação artificial no software Energy Gauge ... 113
Figura 34: Aquecedor de água no software Energy Gauge ... 113
Figura 35: Resultado final do software Energy Gauge ... 114
Figura 36: Descrição da parede no caso de estudo hipotético ... 117
Figura 37: Janela tipo cortina de vidro ... 118
Figura 38: Tabela de descontos da esquadria ... 118
Figura 39 - Quadro do processo AQUA – caso de estudo 2 ... 123
Figura 40: Novas paredes no software Energy Gauge ... 125
Figura 41: Resultado no software Energy Gauge após alterações ... 126
LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Histórico de certificações ambientais ... 21
Tabela 2: Valores de resistência e capacitância térmica – NBR 15220-2 ... 26
Tabela 3: Níveis de eficiência - Procel Edifica... 30
Tabela 4: Pontuação e níveis de eficiência respectivos - Procel Edifica ... 31
Tabela 5: Resultado e nível de eficiência - resfriamento ... 34
Tabela 6: Resultado e nível de eficiência - consumo para aquecimento ... 34
Tabela 7: Custo médio certificação AQUA ... 53
Tabela 8: Pontos disponíveis para cada item do LEED for Homes ... 59
Tabela 9: Níveis de certificação - LEED for Homes ... 59
Tabela 10: Pontuação do desempenho energético otimizado ... 63
Tabela 11: Custo médio certificação LEED ... 65
Tabela 12: Comparação metodológica das certificações Procel Edifica, AQUA e LEED ... 70
Tabela 13: Abrangência e foco das certificações Procel Edifica, AQUA e LEED ... 71
Tabela 14: Abrangência dos métodos Procel Edifica, AQUA e LEED no âmbito energético... 73
Tabela 15: Dados iniciais da residência ... 75
Tabela 16: Ambientes da residência do caso de estudo ... 76
Tabela 17: Tipos de superfície e suas absortâncias respectivas ... 81
Tabela 18: Sistemas de iluminação artificial do caso de estudo ... 83
Tabela 19: Variáveis da envoltória da residência ... 90
Tabela 20: Resultado numérico do GHR e do CA para cada ambiente ... 92
Tabela 21: Resultado final dos equivalentes numéricos da envoltória ... 92
Tabela 22: Bonificações em ventilação natural ... 97
Tabela 23: Bonificações em iluminação natural ... 99
Tabela 24: Bonificações em uso racional de água ... 101
Tabela 25: Bonificações em iluminação artificial ... 102
Tabela 26: Resultados AQUA do caso de estudo ... 108
Tabela 27: Variáveis da envoltória da residência modificada ... 120
Tabela 28: Resultado numérico do GHR e do CA para os ambientes modificados ... 121
Tabela 29: Resultados AQUA com a residência modificada ... 124 Tabela 30: Resultados dos casos de estudo ... 129
LISTA DE SIGLAS
ASHRAE American Society of Heating, Refrigerant and Air-Conditioning Engineers
ASTM American Society of Testing and Materials BEN Balanço Energético Nacional
CDRN Conselho de Defesa de Recursos Naturais CSTB Centre Scientifique et Technique du Bâtiment FCAV Fundação Carlos Alberto Vanzolini
GBCB Green Building Council Brasil HERS Home Energy Rating System HQE Haute Qualité Environnementale IEA International Energy Agency
IECC International Energy Conservation Code
LABEEE Laboratório de Eficiência Energética em Edificações LEED Leadership in Energy and Environmental Design
OI3E Organismo de Inspeção em Eficiência Energética de Edificações PBE Programa Brasileiro de Etiquetagem
QAE Qualidade Ambiental do Edifício
SGE Sistema de Gestão do Empreendimento UHA Unidade Habitacional Autônoma
LISTA DE ACRÔNIMOS ANSI American National Standards Institute AQUA Alta Qualidade Ambiental
CERQUAL Certification Qualité Logement
ENCE Etiqueta Nacional de Conservação de Energia IESNA Illuminating Engineering Society of North America
INMETRO Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial
ONU Organização das Nações Unidas
LISTA DE SÍMBOLOS
α Absortância
CT Capacitância térmica
CA Consumo relativo para aquecimento
CR Consumo relativo para refrigeração
U Transmitância térmica
Rse Resistência superficial externa RT Resistência térmica total do sistema
FCS Fator de calor solar
EqNum Equivalente numérico de desempenho energético da edificação PT Pontuação total na certificação Procel Edifica
EqNumAA Equivalente numérico de desempenho em aquecimento d’água EqNumEnv Equivalente numérico de desempenho da envoltória
EqNumEnvR Equivalente numérico de desempenho para resfriamento
EqNumEnvA Equivalente numérico de desempenho para aquecimento
EqNumAmb Equivalente numérico de desempenho do ambiente
EqNumAmbR Equivalente numérico de desempenho do ambiente para
resfriamento
EqNumAmbA Equivalente numérico de desempenho do ambiente para
aquecimento
EqNumEq Equivalente numérico de desempenho dos equipamentos
EqNumIlum Equivalente numérico de desempenho do sistema de iluminação GHR Indicador de graus-hora para resfriamento
SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ... 18 1.1 Introdução ao tema ... 18 1.2 Problema ... 21 1.3 Objetivo geral ... 22 1.4 Objetivos específicos ... 22 1.5 Justificativa ... 23 1.6 Procedimentos metodológicos ... 23 1.7 Estrutura do trabalho ... 25 2. REVISÃO TEÓRICA ... 26 2.1 Medidas padronizadas ... 26
2.2 Certificação Procel Edifica ... 28
2.2.1 Introdução ... 28
2.2.2 RTQ-R ... 29
2.2.3 Conceitos próprios do Procel Edifica ... 31
2.2.4 Método de avaliação ... 32
2.2.4.1 Envoltória ... 32
2.2.4.2 Sistema de aquecimento d’água... 35
2.2.4.3 Bonificações ... 37
2.2.4.4 Pontuação total ... 39
2.2.5 Custos ... 40
2.2.6 Processo de certificação ... 40
2.2.7 Considerações parciais sobre a certificação Procel Edifica ... 40
2.3 Certificação AQUA ... 42
2.3.1 Introdução ... 42
2.3.1.1 Referencial do Sistema de Gestão do Empreendimento (SGE) 44 2.3.1.2 Referencial da Qualidade Ambiental do Edifício (QAE) ... 44
2.3.2 Foco e aplicação para o caso de estudo em questão ... 46
2.3.3 Método de avaliação ... 49
2.3.3.1 Redução do consumo de energia por meio da concepção arquitetônica ... 49
2.3.3.2 Uso de energias renováveis locais ... 50
2.3.3.3 Redução do consumo de energia para os sistemas de condicionamento de ar, ventilação e exaustão ... 51
2.3.3.4 Redução do consumo de energia para os sistemas de iluminação ... 51
2.3.3.5 Redução do consumo de energia para os demais equipamentos ... 51
2.3.3.6 Controle da eficiência energética ... 51
2.3.3.7 Desempenho do sistema para produção de água quente ... 52
2.3.3.8 Equipamento para a permanência do desempenho na fase de uso ... 52
2.3.3.9 Conforto higrotérmico ... 52
2.3.4 Custos ... 53
2.3.5 Processo de certificação ... 53
2.3.6 Considerações parciais sobre a certificação AQUA ... 53
2.4 Certificação LEED – Leadership in Energy and Environmental Design .. 54
2.4.1 Introdução ... 54
2.4.2 Método de Avaliação ... 58
2.4.3 Energia e atmosfera ... 60
2.4.3.1 Desempenho energético otimizado – Simulação computacional61 2.4.3.2 Sistema de distribuição de água quente ... 64
2.4.3.3 Isolamento da tubulação de água quente ... 65
2.4.3.4 Gerenciamento da refrigeração ... 65
2.4.5 Processo de certificação ... 66
2.4.6 Considerações parciais sobre a certificação LEED ... 66
3. DESENVOLVIMENTO ... 68
3.1 Critérios para comparação da metodologia do Procel Edifica ... 68
3.2 Comparação teórica ... 69
3.2.1 Diferenças metodológicas ... 69
3.2.2 Diferenças no nível de abrangência das certificações ... 70
3.2.3 Diferenças quanto à eficiência energética nas certificações ... 72
3.3 Caso de estudo ... 74
3.3.1 Local ... 74
3.3.2 Coleta de dados ... 75
3.3.2.1 Dados gerais da residência ... 75
3.3.2.2 Ambientes da residência ... 75
3.3.2.3 Janelas ... 76
3.3.2.4 Paredes ... 79
3.3.2.5 Cobertura ... 81
3.3.2.6 Sistema de iluminação artificial... 82
3.3.2.7 Sistema de aquecimento de água ... 84
3.3.2.8 Dispositivos especiais ... 85
3.3.3 Aplicação da certificação Procel Edifica ... 86
3.3.4 Aplicação da certificação AQUA... 103
3.3.5 Aplicação da certificação LEED ... 109
3.4 Caso de estudo hipotético ... 116
3.4.1 Aplicação da certificação Procel Edifica ... 119
3.4.2 Aplicação da certificação AQUA... 122
3.4.3 Aplicação da certificação LEED ... 125
4. ANÁLISE DOS RESULTADOS ... 127
REFERÊNCIAS ... 133
GLOSSÁRIO ... 138
ANEXO A – Exemplo de cálculo da NBR 15220-2 ... 141
ANEXO B – Variáveis para cálculos da envoltória no Procel Edifica ... 143
APÊNDICE A – Residência do caso de estudo ... 148
1. INTRODUÇÃO
1.1 Introdução ao tema
Desde o início da era da eletricidade urbana, na segunda década do século XIX, até o final dos anos 1960, não houve qualquer preocupação significativa no que diz respeito à eficiência energética. Foram aproximadamente 140 anos de crescimento desregrado do uso de energia em edifícios residenciais, comerciais e mesmo na indústria (HERNANDES, 2006, p.24-25).
Porém, pode-se atribuir uma data de surgimento da preocupação mundial com a questão energética: dia 17 de outubro de 1973, data também conhecida como o primeiro choque do petróleo. Nesse período a diminuição da extração de petróleo por parte dos maiores produtores do mundo, fez com que o preço do barril de petróleo quase quadruplicasse. O choque foi tão grande que não atingiu somente o setor de transportes, mas também gerou grandes impactos no setor de edifícios, setores que até então não conheciam essa fragilidade (ROMERO, 2012, p.19-20).
Segundo Romero (2012, p.21), a preocupação com o consumo de energia elétrica não era uma realidade em nenhuma parte do globo. Até então não havia políticas públicas ou governamentais que auxiliassem na boa utilização energética. O choque do petróleo deflagrou um processo totalmente novo a uma escala mundial: o desenvolvimento e aplicação de regulamentos com força de lei e políticas de incentivo que visassem a redução e o bom uso de recursos energéticos em edifícios.
A International Energy Agency (IEA), ou Agência Internacional de Energia, surgiu nesse contexto de crise, em 1974, a fim de tratar questões relacionadas ao petróleo, as quais foram expandidas posteriormente a outras fontes de energia. A IEA é uma organização intergovernamental que atua como conselheira de política energética para 28 países membros1 gerando esforços
1
São membros da IEA: Austrália, República da Coreia, Áustria, Luxemburgo, Bélgica, Países Baixos, Canadá, Nova Zelândia, República Checa, Noruega, Dinamarca, Polônia, Finlândia, Portugal, França, República Eslovaca, Alemanha, Espanha, Grécia, Suécia, Hungria, Suíça, Irlanda, Turquia, Itália, Reino Unido, Japão e Estados Unidos.
para garantir energia confiável e limpa para os cidadãos (INTERNATIONAL ENERGY AGENCY, 2013).
Segundo Romero (2012, p.29), além da criação da IEA, outro fato foi bastante significativo no âmbito da eficiência em edifícios: o desenvolvimento dos primeiros regulamentos com restrições ao consumo de energia, conhecidos como regulamentos energéticos.
Nos treze anos que seguiram, a energia era tida como a principal preocupação dos países desenvolvidos ou em desenvolvimento, e esta vinha se atrelando a diversos outros fatores ambientais, especificamente nas áreas de gestão e poluição da água, do ar e do solo. Esses fatores, atrelados às políticas de eficiência energética que vinham evoluindo desde 1974 em todo o mundo, deram origem ao conceito “desenvolvimento sustentável” (ROMERO, 2012, p.29). Segundo Hernandes (2006, p.27), o conceito foi utilizado e definido pela primeira vez em 1987:
“Desenvolvimento econômico e social que atenda às necessidades da geração atual sem comprometer a habilidade das gerações futuras atenderem as suas próprias necessidades” (BRUNDTLAND, 1987).
Apesar das grandes mudanças de caráter econômico no que diz respeito à eficiência energética terem ocorrido a partir 1974, as de caráter ideológico vinham acontecendo há alguns anos por meio de reuniões internacionais, como por exemplo, em Estocolmo em 1972, a “Primeira Conferência da Organização das Nações Unidas (ONU) sobre o Meio Ambiente” onde foram elaborados os 26 princípios para guiar os povos do mundo na preservação e melhoria do meio ambiente (CLARKE; TIMBERLAKE, 2002). Dentre estes pode-se salientar, segundo a ONU (1972):
2. Os recursos naturais devem ser preservados. [...]
5. Os recursos não-renováveis devem ser compartilhados, não esgotados. [...]
13. É necessário estabelecer um planejamento integrado para o desenvolvimento. [...]
18. A ciência e a tecnologia devem ser usadas para melhorar o meio ambiente.
Porém, a conferência mais significativa só viria a ocorrer em 1992, a Conferência das Nações Unidas para o Clima e o Meio Ambiente (conhecida também como Rio’92 ou Eco’92), realizada no Rio de Janeiro. Nesta conferência, acordou-se a implementação de uma série de políticas ambientais e a construção da Agenda 21, que seria desenvolvida por municípios, estados e governos centrais de países signatários (FOLHA DE S. PAULO, 2002).
Diferentemente da questão energética que possui uma data definida como estopim para tomada de decisões, a questão ambiental veio se desenrolando ao longo das décadas de 1970 e 1980 e culminou na Rio’92 (ROMERO, 2012, p.30).
Nessa mesma época, no âmbito da sustentabilidade do ambiente construído e dos edifícios, surgem também as ferramentas de certificação ambiental voluntária, os chamados selos verdes. Atualmente, esses selos majoritariamente não são utilizados por força de lei, mas como opção do mercado e por exigência do cliente. Essa política tem por objetivo incentivar o aumento do desempenho ambiental dos edifícios, de forma que o selo agregue valor ao empreendimento (ROMERO, 2012, p.30-31).
Segundo Romero (2012, p.75), as certificações ambientais tratam basicamente de cinco grupos de assuntos: local, água, energia, materiais e qualidade do ambiente interior. Essas terminologias variam entre as certificações, mas acabam por se enquadrar nesses cinco itens, como mostrado na Figura 1.
Figura 1: Qualidade de um edifício verde Fonte: Nova Arquitetura (2011)
De acordo com Romero (2012, p. 32), a partir de 1990 começam a surgir uma série de certificações ao redor do mundo, como exposto na Tabela 1, todas refletindo de certa forma a realidade e especificidades de seu país, sejam elas climáticas, culturais ou construtivas.
Tabela 1: Histórico de certificações ambientais
Ano Local Certificação
1990 Inglaterra BREEAM
1998 E.U.A. LEED
2002 Austrália Green Star
2002 Japão Casbee
2002 França HQE
2003 E.U.A. Cal-Arch
2004 Austrália Nabers
2004 E.U.A. Energy Star
Fonte: Adaptado de Valente (2009, p.25)
No Brasil, assim como outros países, são utilizadas tanto certificações nacionais (ex: Procel Edifica, Selo Casa Azul Caixa e processo AQUA), quanto certificações internacionais (ex: LEED) (ROMERO, 2012). Porém, a título de comparação, para se atingir o escopo do trabalho2, será considerado o selo Procel Edifica e os dois processos de certificação mais utilizados no país de acordo com Leite (2011, p.19): as certificações AQUA e LEED. Portanto, os processos que serão apresentados na sequência de aparecimento são: Procel Edifica, AQUA e LEED.
1.2 Problema
O método Procel Edifica para edifícios residenciais foi lançado recentemente em 2012 (INMETRO, 2012). Por conta disso, até o momento existem poucos empreendimentos que possuem a certificação. Resta saber se esse número crescerá nos próximos anos e impactará no uso de energia elétrica nas residências.
Antes que um sistema de etiquetagem atenda seus objetivos de controle de desperdício é necessária a aceitação de seu método por parte dos profissionais envolvidos. Para tanto, este método deve apresentar fatores que o tornem atraente, como uma formulação que propicie uma avaliação eficiente e adequada dos quesitos que realmente contribuem para o aumento da eficiência energética.
Em função das características anteriormente citadas, questiona-se: O programa de etiquetagem do Procel Edifica possui as características necessárias que tornam sua aplicação atraente frente aos outros sistemas de etiquetagem existentes atualmente?
1.3 Objetivo geral
Realizar um estudo comparativo do programa de etiquetagem do Procel Edifica para edifícios residenciais já existentes frente a duas outras certificações utilizadas atualmente no Brasil.
1.4 Objetivos específicos
Identificar os conceitos e procedimentos da metodologia específica de etiquetagem do Procel Edifica para residências;
identificar os conceitos e procedimentos análogos ao Procel Edifica nas metodologias de etiquetagem das principais certificações utilizadas no Brasil no que se refere a consumo e eficiência energética;
estabelecer critérios que permitam a comparação dos procedimentos de certificação do Procel Edifica frente às outras certificações escolhidas para comparação;
identificar as principais divergências entre a metodologia de certificação do Procel Edifica frente às principais certificações utilizadas no Brasil; aplicar as metodologias das certificações apresentadas em um caso de
estudo de uma residência com área inferior a 500 m² sem condicionamento artificial de ar;
identificar as divergências e as convergências dos resultados da certificação do Procel Edifica com as outras certificações utilizadas no caso de estudo;
1.5 Justificativa
É primordial a utilização de medidas normativas e classificatórias quando a questão em voga é a eficiência energética. Dentre estas se destacam, como exposto por Romero (2012, p.30), os selos de certificação de eficiência, como o anteriormente citado selo do Procel Edifica. Finalmente, este trabalho vai de encontro com a proposição de Dias e Silva (2010), que sugerem a aplicação do método Procel Edifica em instalações residenciais, com áreas menores que 500 m2, avaliando este método e dando continuidade aos estudos acadêmicos por eles já desenvolvidos.
1.6 Procedimentos metodológicos
O trabalho contempla primeiramente uma pesquisa bibliográfica englobando os conceitos do programa Procel Edifica para edificações residenciais já existentes. Destacam-se o histórico do programa, os conceitos envolvidos e um levantamento do material oficial de base para a aplicação do programa de etiquetagem. Estes são utilizados para a identificação dos principais conceitos e dos procedimentos ligados à metodologia do Procel Edifica para residências.
Contempla também uma segunda pesquisa levantando a metodologia base de trabalho dos programas de certificação mais relevantes no país para posicionar e comparar o processo de etiquetagem do Procel Edifica com seus análogos nos parâmetros atuais de mercado.
A identificação dos conceitos e procedimentos específicos de cada certificação permite o estabelecimento de critérios para comparar o processo de etiquetagem do Procel Edifica frente a seus principais concorrentes.
Uma vez definidos os critérios de comparação, avaliam-se as divergências de formulação e aplicação entre a metodologia específica do
Procel Edifica e as outras certificações estudadas, comparando-as de acordo com sua metodologia base de aplicação.
Em sequência demonstra-se a aplicação das metodologias de etiquetagem apresentadas em uma residência de Curitiba que atenda as premissas do estudo: área inferior a 500 m² e sem condicionamento artificial de ar. Após a definição de uma residência que atenda o padrão definido, a metodologia é aplicada, juntamente com as duas principais certificações concorrentes.
Uma vez aplicado o procedimento de certificação energética do Procel Edifica e seus análogos nas certificações concorrentes, os critérios estabelecidos anteriormente são utilizados para comparar e posicionar a metodologia do Procel Edifica.
Por fim, são identificadas as principais divergências e convergências entre os métodos e os resultados encontrados para certificações desenvolvidas no caso de estudo.
O fluxograma mostrado na Figura 2 resume os procedimentos metodológicos.
Figura 2: Fluxograma de procedimentos Fonte: Autoria própria
1.7 Estrutura do trabalho
O trabalho é constituído de cinco capítulos segundo a forma:
O Capítulo 01 apresenta uma introdução ao assunto abordado, o problema, os objetivos e os objetivos específicos, a justificativa, os procedimentos metodológicos e a estrutura do trabalho.
O Capítulo 02 apresenta a revisão bibliográfica, a definição dos diversos conceitos utilizados pelo processo de etiquetagem do programa Procel Edifica, além da apresentação das certificações internacionais que serão utilizadas para comparação no caso de estudo.
O Capítulo 03 apresenta o estabelecimento dos critérios para comparação do programa de etiquetagem do Procel Edifica neste trabalho. Além disso, apresenta a comparação teórica entre o programa do Procel Edifica e as certificações apresentadas no trabalho. Contempla também o desenvolvimento completo da aplicação do caso de estudo das certificações em uma residência de Curitiba, incluindo o levantamento de dados, as metodologias utilizadas e os resultados encontrados.
O Capítulo 04 apresenta a análise dos resultados do caso de estudo baseado nos critérios de comparação estabelecidos no terceiro capítulo.
O Capítulo 05 apresenta as considerações finais obtidas por meio das análises realizadas no capítulo anterior.
2. REVISÃO TEÓRICA
Este capítulo visa apresentar os diferentes conceitos e medidas que tangem as certificações energéticas, relacionados direta ou indiretamente à energia elétrica, e envolvidos no processo de avaliação das certificações analisadas neste estudo. Assim como as metodologias base das certificações Procel Edifica, AQUA e LEED.
2.1 Medidas padronizadas
Os valores utilizados no caso de estudo e adotados durante todo o desenvolvimento deste trabalho se baseiam no método de cálculo apresentado na “NBR 15220-2 – Desempenho térmico de edificações” (ABNT, 2003). Esta apresenta as diferentes formulações numéricas necessárias para a determinação da capacidade térmica e da resistência térmica de paredes, forros e lajes, juntamente com os valores médios das grandezas supracitadas para cada tipo de material utilizado na construção civil (concreto, tijolos, argamassa,...).
A Tabela 2 mostra um exemplo dos valores normalizados para a resistência térmica e a capacitância térmica de algumas topologias usuais de paredes3.
Tabela 2: Valores de resistência e capacitância térmica – NBR 15220-2
Fonte: Adaptado de NBR 15220-2: Anexo D (ABNT, 2003, p. 18)
3
Para mais informações das fórmulas de cálculo das diferentes propriedades térmicas presentes na NBR 15220-2, ver Anexo A.
Em adição, o manual do Laboratório de Eficiência Energética em Edificações da Universidade Federal de Santa Catarina – LabEEE (2010) determina as propriedades térmicas de outras topologias de paredes, lajes e forros, não evidenciadas na NBR 15220-2 (ABNT, 2003), porém utilizando a mesma formulação nesta apresentada.
A Figura 3 mostra um exemplo de propriedades térmicas como exposto no manual supracitado (LABEEE, 2010). Verifica-se que além de expor a resistência e a capacitância térmica de diversos sistemas construtivos, são mostrados diferentes valores de fatores de calor solar para diferentes valores de absortância térmica, evidenciando também o impacto da coloração da pintura externa nos cálculos térmicos desses sistemas. Os valores indicativos de absortância térmica para diferentes composições e pinturas externas são mostrados na NBR 15220-2 (ABNT, 2003, p.8).
Figura 3: Valores de resistência e capacitância térmica Fonte: LabEEE (2010, p.9)
Estas propriedades são utilizadas nos cálculos necessários para as diferentes metodologias de certificação energética presentes neste estudo, como exposto nas seções subsequentes.
2.2 Certificação Procel Edifica
Figura 4: Programa Procel Edifica Fonte: Procel Info (2013)
2.2.1 Introdução
De acordo com Dias e Silva (2010), o Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica (Procel) promove a racionalização do consumo de energia elétrica, para combater o desperdício e reduzir os custos e os investimentos setoriais, aumentando assim a eficiência energética.
O Procel foi criado pelo governo federal em 1985 e atualmente é executado com recursos da Eletrobrás. Em 25 anos de existência, ajudou a economizar 28,5 milhões de MWh: consumo equivalente a 16,3 milhões de residências e à energia gerada por uma hidrelétrica de capacidade instalada de 6.841 MW, que teria um custo aproximado de R$ 19,9 bilhões (PROCEL, 2008).
No ano de 1993 foi criada e instituída por Decreto Presidencial a utilização do “Selo Procel de Economia de Energia” que indica o desempenho energético de produtos, avaliando-os em uma escala de A à E. A finalidade do Selo é auxiliar o consumidor na hora da compra e estimular a produção de produtos mais eficientes contribuindo para o desenvolvimento tecnológico e a redução de impactos ambientais (INMETRO, 2012).
Em 2003 foi instituído pelo Procel o “Programa Nacional de Eficiência Energética em Edificações” (também conhecido como Procel Edifica). Parte integrante desse programa é o “Selo Procel Edifica”, desenvolvido durante cinco anos pelo Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (Inmetro) e pelo Laboratório de Eficiência Energética em Edificações da Universidade Federal de Santa Catarina (LabEEE). Com um financiamento da Eletrobrás de cerca de um milhão de reais, o Selo Procel Edifica representa um plano de ação para a eficiência energética em edificações e visa construir
as bases necessárias para racionalizar o consumo de energia nas edificações no Brasil (PROCEL, 2008).
O programa consiste em promover a etiquetagem de edifícios semelhante ao que ocorre com os produtos eletrodomésticos, demonstrando a forma com que o edifício utiliza a energia elétrica (DIAS; SILVA, 2010).
O selo Procel Edifica possui atualmente duas categorias:
RTQ-R: Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética de Edificações Residenciais
RTQ-C: Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética de Edificações Comerciais de Serviços e Públicos
Neste trabalho foi considerado o RTQ-R do Procel Edifica, ou seja, a categoria voltada à avaliação do nível de eficiência energética de edificações residenciais.
2.2.2 RTQ-R
De acordo com o Inmetro (2012, p.15), o método de certificação energética residencial como proposto pelo programa “Procel Edifica para Edificações Residenciais” é aplicável a três tipos distintos de edificações: Unidades Habitacionais Autônomas (UHAs); edificações unifamiliares e; edificações multifamiliares. O método de cálculo e certificação para as três diferentes topologias de edificações segue o mesmo procedimento, excetuando-se que para as edificações multifamiliares são também levados em conta os gastos energéticos e as características específicas das áreas de uso comum do edifício a ser certificado.
O procedimento de avaliação propriamente dito se divide na determinação da eficiência energética em três categorias distintas: envoltória; aquecimento d’água e; bonificações. Cada categoria, por sua vez, possui uma característica singular de avaliação e uma representação parcial diferente no resultado final da certificação, seguindo diferentes equações para cada tipologia de edifício (INMETRO, 2012, p.15).
O nível de eficiência final, como mostrado na Tabela 3, se divide em cinco níveis, variando de A, para o mais eficiente, até E para o menos eficiente.
Tabela 3: Níveis de eficiência - Procel Edifica
Nível de Eficiência EqNum
A 5
B 4
C 3
D 2
E 1
Fonte: Adaptado de Inmetro (2012, p.16)
A pontuação, segundo o Inmetro (2012, p.15), segue um sistema de pré-requisitos juntamente com a avaliação numérica de eficiência de cada categoria supracitada. Por exemplo, para a obtenção dos níveis de eficiência A ou B em edificações multifamiliares, é necessário que estas atendam o pré-requisito de possuir um sistema de medição individualizada de eletricidade e de água. Caso não a possuam, independente da avaliação energética numérica do edifício, seu nível máximo de eficiência será o nível C.
Segundo indicações deste mesmo regulamento técnico do Inmetro (2012), o sistema de pré-requisitos aparece em diversos itens da avaliação e segue as regras mostradas no caso de estudo na sequência deste trabalho.
A Tabela 4 mostra a faixa de valores numéricos de pontuação no sistema de certificação e o correspondente nível de eficiência classificado pelo programa de etiquetagem do Procel Edifica.
O cálculo do valor numérico de pontuação pode ser efetuado através de um método prescritivo ou através de simulações computacionais, como será mostrado na seção 2.2.4 deste trabalho (página 32).
Seguindo as condições citadas nos objetivos específicos do trabalho, o foco das subseções seguintes será o cálculo e a subsequente certificação energética segundo a metodologia do Procel Edifica para tais características.
Tabela 4: Pontuação e níveis de eficiência respectivos - Procel Edifica
Pontuação (PT) Nível de Eficiência
PT ≥ 4,5 A
3,5 ≤ PT < 4,5 B
2,5 ≤ PT < 3,5 C
1,5 ≤ PT < 2,5 D
PT < 1,5 E
Fonte: Adaptado de Inmetro (2012, p.17)
2.2.3 Conceitos próprios do Procel Edifica
Esta subseção possui a finalidade de descrever os diversos conceitos e a nomenclatura específica utilizada na metodologia de certificação energética do Procel Edifica. São eles (INMETRO, 2012, p.9-12):
EqNum – equivalente numérico
Número representativo da eficiência ou do desempenho de um sistema. EqNumAA – equivalente numérico do aquecimento de água
Número representativo da eficiência do sistema de aquecimento de água.
EqNumEnv – equivalente numérico da envoltória
Número representativo do desempenho térmico da envoltória da unidade habitacional autônoma. Pode ser desempenho para resfriamento (EqNumEnvResfr) ou para aquecimento (EqNumEnvA).
EqNumEnvAmb – equivalente numérico da envoltória do ambiente Número representativo do desempenho térmico da envoltória de um ambiente de permanência prolongada. Pode ser desempenho para resfriamento (EqNumEnvAmbResfr) ou para aquecimento (EqNumEnvAmbA).
EqNumEq – equivalente numérico dos equipamentos Número representativo da eficiência dos equipamentos.
EqNumIlum – equivalente numérico do sistema de iluminação artificial Número representativo da eficiência do sistema de iluminação artificial. Indicador de graus-hora para resfriamento (GHR)
Indicador de desempenho térmico da envoltória da edificação naturalmente ventilada, baseado no método dos graus-hora, que utiliza uma temperatura base, independente de temperaturas de conforto, consistindo em uma temperatura de referência para comparações. Segundo indicações do mesmo regulamento técnico do Inmetro (2012, p.12), este indicador representa o somatório anual de graus-hora, calculado para a temperatura de base de 26ºC para resfriamento. O cálculo é realizado através da temperatura operativa do ambiente.
Pontuação total (PT)
Pontuação total alcançada pela edificação.
Esses conceitos são utilizados durante o método de avaliação da certificação, como mostrado na próxima subseção.
2.2.4 Método de avaliação
A certificação energética do Procel Edifica, como supracitado, trata-se da avaliação do desempenho energético de uma edificação em três categorias – envoltória, aquecimento d’água e bonificações – com formas de avaliação distintas para cada. Os pré-requisitos e metodologias de cálculo são:
2.2.4.1 Envoltória
De acordo com o Inmetro (2012, p. 22), o cálculo do desempenho energético da envoltória de uma unidade habitacional autônoma, pode ser
efetuado através de um método prescritivo ou através de simulações, e em ambos os casos deve atender uma série de pré-requisitos de índices térmicos, de ventilação natural e de iluminação natural.
Pré-requisitos
Os pré-requisitos da envoltória são, segundo indicações do regulamento técnico do Inmetro (2012, p.22-28), calculados separadamente para cada ambiente. Para residências localizadas na zona bioclimática 14, são eles:
1. paredes externas de ambientes de permanência prolongada devem possuir transmitância térmica inferior ou igual a 2,5 W/m²K e capacidade térmica superior ou igual a 130 kJ/m²K.
2. coberturas de ambientes de permanência prolongada devem possuir transmitância térmica inferior ou igual a 2,3 W/m²K.
3. o percentual de área de abertura para ventilação sobre a área útil de cada ambiente de permanência prolongada deve ser inferior a 8%. 4. a área de abertura para iluminação natural em cada ambiente de
permanência prolongada deve corresponder a no mínimo 12,5% da área útil do ambiente.
5. pelo menos 50% dos banheiros, com exceção dos lavabos, deve possuir ventilação natural.
O não cumprimento de um ou mais dos pré-requisitos supracitados, como mencionado anteriormente, implica em uma avaliação máxima de nível C em índices específicos de desempenho da envoltória.
Uma vez determinado o atendimento ou não desses pré-requisitos, o cálculo do desempenho da envoltória pode ser feito através de dois métodos distintos: o método prescritivo ou o método simulado (INMETRO, 2012, p.28).
Método prescritivo
Este método baseia-se na utilização de equações analíticas para determinar a pontuação final da envoltória de uma UHA (Unidade Habitacional
Autônoma). O desempenho térmico da envoltória para unidades sem condicionamento artificial de ar, segundo o Inmetro (2012, p.29), é realizado através da determinação do desempenho do edifício em duas categorias – graus-hora para resfriamento e consumo para aquecimento. Ou seja, avalia-se a capacidade de isolamento térmico dos ambientes, assim como o consumo energético necessário para aquecê-los.
Como citado anteriormente, os cálculos realizados nessa parte da certificação são realizados separadamente para cada ambiente. O resultado final é constituído da média ponderada dos índices pela área útil dos ambientes onde estes foram calculados (INMETRO, 2012, p.31).
As equações, as variáveis e as constantes de cálculo utilizadas nessa categoria podem ser encontradas nas páginas 33 a 40 do regulamento técnico do Procel Edifica do Inmetro (2012) e também no desenvolvimento do caso de estudo na sequência do trabalho. As Tabelas 5 e 6 mostram os resultados numéricos finais e o nível relativo de eficiência obtido em cada uma dessas categorias.
Tabela 5: Resultado e nível de eficiência - resfriamento
Eficiência EqNumEnvAmbResfr Condição
A 5 GHR ≤ 143
B 4 143 < GHR ≤ 287
C 3 287 < GHR ≤ 430
D 2 430 < GHR ≤ 574
E 1 GHR > 574
Fonte: Adaptado de Inmetro (2012, p.40)
Tabela 6: Resultado e nível de eficiência - consumo para aquecimento
Eficiência EqNumEnvAmbA Condição (kWh/m².ano)
A 5 CA ≤ 16.700
B 4 16.700 < CA ≤ 33.400
C 3 33.400 < CA ≤ 50.099
D 2 50.099 < CA ≤ 66.799
E 1 CA > 66.799
Através da média ponderada desses valores pelas áreas úteis de cada ambiente, como supracitado, obtêm-se, respectivamente, os equivalentes numéricos da envoltória para resfriamento e aquecimento – EqNumEnvResfr e
EqNumEnvA. O resultado final de desempenho da envoltória, segundo o
referencial do Procel Edifica no Inmetro (2012, p.32) é dado pela Equação 1. EqNumEnv = 0,08 x EqNumEnvResfr+ 0,92 x EqNumEnvA (1)
Método simulado
O segundo método para determinação do desempenho térmico da envoltória de um edifício, segundo a metodologia apresentada no regulamento técnico do Inmetro (2012, p.63), é a simulação computacional da geometria modelada da edificação.
A metodologia de simulação da envoltória do edifício a ser certificado também depende de um rol de pré-requisitos e de tabelas numéricas para avaliação de desempenho e pode ser encontrada no regulamento técnico do Inmetro (2012, p.63-72). No entanto, de acordo com o Inmetro (2013), de todos os selos já emitidos somente o da Casa Eficiente – Eletrosul seguiu o método simulado. Portanto, para seguir a mesma tendência da maior parte dos empreendimentos já avaliados, o estudo da envoltória será realizado através do método prescritivo para o caso de estudo proposto, e não serão mostrados os detalhes desta metodologia simulada.
2.2.4.2 Sistema de aquecimento d’água
Segundo o Inmetro (2012, p. 77), a certificação energética residencial do Procel Edifica avalia o desempenho dos sistemas de aquecimento de água de uma unidade habitacional autônoma de acordo com o tipo de sistema utilizado. A metodologia, como apresentada pelo Inmetro, foi desenvolvida para cinco tipos distintos de sistemas: sistema de aquecimento solar; de aquecimento gás; de bombas de calor; de aquecimento elétrico e; de caldeiras a óleo.
Os pré-requisitos e o método de avaliação são diferentes para cada tipologia de sistema. São apresentados na sequência, os pré-requisitos e a
metodologia de avaliação do sistema de aquecimento de acumulação central a gás.
Pré-requisitos
De acordo com o regulamento do Procel Edifica do Inmetro (2012, p.88-97), os pré-requisitos para sistemas de aquecimento de água a gás são:
1. possuir selo da Etiqueta Nacional de Conservação de Energia (ENCE) nível A ou B para obtenção do nível A neste quesito do Procel Edifica; 2. instalação em locais protegidos e com ventilação adequada conforme a
NBR 13103 e;
3. para obtenção de selagem nível A ou B, o dimensionamento do sistema deve estar dentro de uma variação de 20%, para mais ou para menos, do cálculo realizado na metodologia de avaliação.
Método de avaliação
Segundo o Inmetro (2012, p. 88-97), a metodologia de avaliação de sistemas de aquecimento de água a gás propõe primeiramente o cálculo de dimensionamento do sistema ideal de aquecimento para o edifício certificado. Caso o sistema real do edifício seja significativamente discrepante – variação de 20% para mais ou para menos na potência e no volume de armazenamento – do sistema ideal calculado, o sistema só poderá receber um nível máximo de certificação de nível C5.
Uma vez calculado o sistema ideal, definem-se, como explicita o Inmetro (2012, p. 95), duas possibilidades: aquecedores a gás classificados pelo PBE (Programa Brasileiro de Etiquetagem) e aquecedores a gás não classificados no PBE.
5 Uma nota interessante se mostra no mesmo regulamento técnico do Inmetro (2012, p. 96-99),
de que a pior classificação de sistemas de aquecimento d’água a gás é o nível D, nunca atingindo o nível E. Em paralelo é exposto na seção de aquecedores a óleo, de que qualquer aquecedor a óleo diesel, por exemplo, recebe automaticamente a classificação de nível E para o sistema de aquecimento d’água.
De acordo com o regulamento técnico do Procel Edifica do Inmetro (2012, p.95), os aquecedores classificados no Programa Brasileiro de Etiquetagem recebem automaticamente, caso atendidos os pré-requisitos supracitados, a mesma classificação alfabética do PBE, tendo sua pontuação numérica (equivalente numérico) dada pela Tabela 3. Já os aquecedores que ainda não possuam classificação neste programa, devem atender aos níveis de eficiência mínima, segundo as tabelas e métodos de cálculo propostos na página 96 do regulamento técnico do Procel Edifica (INMETRO, 2012).
Uma vez determinados os equivalentes numéricos (pontuações) da envoltória e do sistema de aquecimento de água, a metodologia do Procel Edifica propõe uma série de bonificações de acordo com características específicas da edificação, como mostrado na subseção seguinte (INMETRO, 2012, p.99).
2.2.4.3 Bonificações
As oito bonificações propostas pela metodologia do Procel Edifica no regulamento do Inmetro (2012, p.10), correspondem a um total de 1,5 pontos, com um limite máximo de um ponto extra na classificação do edifício somando todas as bonificações alcançadas – sendo estas justificadas e comprovadas.
A pontuação é, portanto, dada pela soma, parcial e independente, de todas as bonificações tendo como limite um ponto de bonificação. Segundo o Inmetro (2012, p.100-105), os itens aplicáveis para o caso de estudo a ser desenvolvido neste trabalho são:
ventilação natural (máximo de 0,36 pontos)
Comprovação de porosidade mínima de 20% em duas fachadas de orientação distintas, além de possuir em todos os ambientes de permanência prolongada a existência de dispositivos especiais para a ventilação natural (como venezianas móveis, torres de vento e outros), e/ou a existência de aberturas externas cuja altura relativa ao piso facilite a circulação natural do ar pelo ambiente;
iluminação natural (máximo de 0,3 pontos)
Comprovação de alta penetração de iluminação natural em termos de profundidade do ambiente, além de altos índices de refletância dos tetos de ambientes de permanência prolongada6;
uso racional d’água (máximo de 0,2 pontos)
Comprovação da utilização de equipamentos economizadores e/ou de sistemas de uso d’água da chuva, estendendo-se à:
a. bacias sanitárias de água pluvial;
b. sistemas de descarga com duplo acionamento; c. chuveiros com restritor de vazão;
d. torneiras com arejadores, restritores ou reguladores de vazão, e; e. quaisquer outros pontos d’água atendidos por água pluvial; iluminação artificial (máximo de 0,1 pontos)
Comprovação de uso de fontes de iluminação artificial com eficiência superior a 75 lm/W ou com selo Procel. Um total de 0,05 pontos e 0,1 pontos serão obtidos caso este quesito seja alcançado para 50% ou para 100% das fontes de iluminação de ambientes de permanência prolongada, respectivamente;
refrigeradores (0,1 pontos)
Comprovação de uso de refrigeradores com ENCE nível A ou selo Procel, com condições adequadas de instalação;
A somatória de todas as bonificações alcançadas, como citado anteriormente, constitui o total de pontos em bonificações a ser utilizado no cálculo final da certificação, ressaltando-se sempre que caso esta soma seja
6
Os valores numéricos de referência para determinação destes itens encontram-se no regulamento técnico do Procel Edifica (INMETRO, 2012, p.102-103) e são mostrados com mais detalhes no desenvolvimento do caso de estudo.
superior a um ponto, será adotado para o cálculo, o limite máximo de bonificações de um ponto.
2.2.4.4 Pontuação total
De acordo com o regulamento técnico do Inmetro (2012, p. 17), uma vez determinadas as pontuações equivalentes da edificação a ser certificada nos três itens expostos anteriormente (envoltória, aquecimento e bonificações), a pontuação final da UHA segundo as premissas do caso de estudo em questão é dada pela Equação 2.
PT = 0,65 x EqNumEnv + 0,35 x EqNumAA + Bonificações (2) Ou seja, a pontuação total da unidade habitacional autônoma depende, 65% do desempenho da envoltória da edificação e 35% do desempenho do sistema de aquecimento d’água.
Uma vez determinada a pontuação total, utiliza-se a Tabela 4, para determinar o nível de eficiência da edificação (variando de E até A). O selo que resulta dessa certificação é semelhante ao exposto na Figura 5.
Figura 5: Selo Procel Edifica – UHA Fonte: Adaptado de Nogueira (2011)
2.2.5 Custos
Segundo Nogueira (2012), engenheira civil e gerente da divisão de eficiência energética em edificações da Eletrobrás, não é possível estipular um custo médio por metro quadrado da certificação do Procel Edifica para unidades habitacionais autônomas, no entanto, afirma que o custo médio da certificação se situa na faixa de 15 a 20 mil reais por projeto.
2.2.6 Processo de certificação
Segundo o Procel Info (2013), o processo de certificação e selagem do Procel Edifica é hoje realizado somente através do organismo OI3E da Fundação Certi – Organismo de inspeção em eficiência energética de edificações, resultado da parceria entre o Procel e o laboratório LabEEE da Universidade Federal de Santa Catarina – único devidamente acreditado pelo Inmetro para realizar este processo.
2.2.7 Considerações parciais sobre a certificação Procel Edifica
Por fim, com essas informações em mãos, é possível realizar a certificação em caráter não oficial conforme a metodologia proposta pelo Procel Edifica (INMETRO, 2012).
Em adição, cita-se um item importante e específico desta metodologia: o peso, e a subsequente importância de cada item avaliado para a construção da pontuação final da certificação. A Figura 6 mostra em percentual, a importância de cada item segundo a metodologia do Procel Edifica para unidades habitacionais autônomas que sigam as mesmas premissas que àquelas propostas para o caso de estudo deste trabalho.
Figura 6: Importância percentual de cada item - Procel Edifica Fonte: Autoria própria
Como proposto para este estudo são apresentados os métodos de certificação e cálculo das duas outras certificações de renome no Brasil que também serão aplicadas ao mesmo caso de estudo a ser proposto na sequência deste documento: a certificação AQUA e a certificação LEED.
2.3 Certificação AQUA
Figura 7: Processo AQUA Fonte: FCAV (2013)
2.3.1 Introdução
Em meados de 2007, a Fundação Carlos Alberto Vanzolini7 (FCAV) juntamente com o Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB) e com o Certivéa, ambos franceses, assinaram um contrato de cooperação para adaptar para o Brasil o referencial técnico francês “Démarche HQE” e realizar uma certificação correspondente de construção sustentável. Foi dessa forma que surgiu o processo AQUA (Alta Qualidade Ambiental). O documento fruto dessa adaptação recebeu o nome de “Referencial Técnico de Certificação – edifícios do setor de serviços – Processo AQUA” (FCAV, 2013, p.2).
Um ano mais tarde, em 2008, a FCAV assinou um contrato de cooperação com o Certification Qualité Logement (CERQUAL)8 – organismo
7 A Fundação Vanzolini é uma instituição privada sem fins lucrativos ligada ao Departamento
de Engenharia de Produção da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (USP) e tem por objetivo a difusão de conhecimentos na área de Engenharia de Produção.
Em 1990, a Fundação Vanzolini foi a primeira entidade acreditada pelo Inmetro - Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial para a certificação de sistemas de garantia da qualidade (FCAV, 2013, p.2).
8 A CERQUAL é a filial da Qualitel que opera como organismo certificador da qualidade técnica
e ambiental de edificios habitacionais (habitação coletiva e moradias agrupadas), sendo o organismo mandatado pela AFNOR Certification para o desenvolvimento e operação da certificação HQE para o sector residencial (nomeadamente com a marca de certificação NF
francês certificador da qualidade da habitação e filial da Associação Qualitel9 – a fim de criar uma adaptação do processo francês HQE que possibilitasse a realização de uma certificação correspondente de construção sustentável habitacional.
De acordo com a FCAV (2013, p.2), a primeira versão do chamado “Referencial Técnico de Certificação – edifícios habitacionais – Processo AQUA”, lançada em 1º de fevereiro de 2010, foi adaptada da certificação francesa NF Logement & Démarche HQE e do “Referencial Técnico de Certificação – edifícios do setor de serviços – Processo AQUA”. Este manual foi revisado e com a experiência acumulada pela equipe técnica da Fundação Vanzolini foi lançada em 2013 a versão 2 do Referencial Técnico.
A Alta Qualidade Ambiental (AQUA) é definida como sendo um processo de gestão de projeto que visa obter a qualidade ambiental de um empreendimento novo ou envolvendo uma reabilitação, tanto de empreendimentos residenciais quanto de empreendimentos do setor de serviços (FCAV, 2013, p.109).
Segundo a FCAV (2013, p.7), o processo AQUA estrutura-se em torno dos seguintes aspectos:
implementação de um sistema de gestão ambiental pelos empreendedores;
adaptação do edifício habitacional a sua envolvente e ambiente imediato, o que se traduz pela obrigação de responder aos principais contextos e prioridades ambientais de proximidade, identificados na análise do local do empreendimento e;
informação transmitida pelo empreendedor aos compradores e usuários das habitações, estimulando a adoção de práticas mais eficientes em termos de respeito ao meio ambiente.
A qualidade ambiental de uma construção envolve tanto a gestão ambiental como a natureza arquitetônica e técnica, e são nessas duas vertentes que o processo de certificação AQUA se estrutura. A avaliação dos
9 A Associação Qualitel é um organismo sem fins lucrativos, cuja missão é a promoção da
qualidade técnica e ambiental da Habitação através da certificação e da informação do Grande Público (FCAV, 2013, p.2).
desempenhos alcançados relacionados a tais vertentes no processo AQUA, segundo a FCAV (2013, p.7) é feita através dos seguintes instrumentos:
1. referencial do Sistema de Gestão do Empreendimento (SGE) e; 2. referencial da Qualidade Ambiental do Edifício (QAE)
2.3.1.1 Referencial do Sistema de Gestão do Empreendimento (SGE)
Utilizado para avaliar o sistema de gestão ambiental implementado pelo empreendedor, o SGE permite o acompanhamento e desenvolvimento da qualidade ambiental do empreendimento ao longo de três fases distintas da construção, classificadas como Programa, Concepção e Realização (FCAV, 2013, p.8).
Na fase do Programa é elaborada a lista de necessidades e são estudadas as características do local e do tipo de construção. Esse documento é destinado aos projetistas para a concepção arquitetônica e técnica do empreendimento.
Na fase de Concepção, os projetistas, baseados nas informações do programa desenvolvem a concepção arquitetônica e técnica do empreendimento.
Já na Realização, ocorre a construção do projeto. Nesta fase também ocorrerá a avaliação que indicará se o prédio foi construído dentro dos parâmetros anteriormente estipulados.
2.3.1.2 Referencial da Qualidade Ambiental do Edifício (QAE)
De acordo com FCAV (2013, p.8), este referencial é utilizado para avaliar o desempenho arquitetônico e técnico da construção. A avaliação da QAE é dividida em 14 categorias que delimitam os conjuntos de preocupações, estas por sua vez estão agrupadas em quatro famílias, como mostrado na Figura 8.
Figura 8: 14 categorias do processo AQUA Fonte: FCAV (2013, p.9)
De acordo com a FCAV (2013, p.12), a certificação é concedida ou não ao empreendimento, não havendo níveis intermediários de classificação. Cada uma das 14 categorias possui diversos itens de verificação de desempenho que podem atingir três níveis de classificação, são eles:
bom – nível correspondendo ao desempenho mínimo aceitável para um empreendimento de Alta Qualidade Ambiental;
superior – nível correspondendo ao das boas práticas e;
excelente – nível calibrado em função dos desempenhos máximos constatados em empreendimentos de Alta Qualidade Ambiental, mas se assegurando que estes possam ser atingíveis.
Os perfis de desempenho desejados para cada item são estipulados anteriormente na fase do Programa do SGE. Caso seja necessária alguma alteração de projeto, a mesma deve ser justificada e deverá atender um nível de qualidade ambiental igual ou superior para que a certificação seja garantida (FCAV, 2013, p.13).
Para que a certificação seja concedida, o empreendimento deve possuir o número mínimo de três itens classificados no nível Excelente, enquanto que não poderá haver mais de sete itens classificados como Bom. A Figura 9 mostra tais exigências, ressaltando que, segundo a FCAV (2013, p.13), cada
um dos 14 itens deve atender a pelo menos uma das três classificações para que o empreendimento seja certificado.
Figura 9: Exigência mínima para certificação no processo AQUA Fonte: FCAV (2013, p.13)
As informações apresentadas anteriormente evidenciam um caráter de avaliação mais amplo por parte do método de certificação AQUA em relação aos conceitos abordados pelo método Procel Edifica. Portanto, na subseção seguinte serão identificados apenas os itens pertinentes à aplicação no caso de estudo, visando uma forma de comparação dos itens equiparáveis de ambas as certificações.
2.3.2 Foco e aplicação para o caso de estudo em questão
O método AQUA abrange desde a concepção até a entrega de um empreendimento ao cliente, verificando o nível de sustentabilidade ao longo de todos os processos.
Entretanto, o caso de estudo será realizado em uma residência já existente da cidade de Curitiba de até 500 m², sem condicionamento artificial de ar. Portanto, serão desconsideradas todas as etapas e avaliações do SGE realizadas nas fases de planejamento e construção do empreendimento. Serão considerados somente os itens da QAE pertinentes de comparação com o método Procel Edifica que estejam fortemente ligados à eficiência energética, referenciados no Quadro 1.
Quadro 1: Influência dos tópicos do processo AQUA na eficiência energética
(Continua)
Tópicos do Processo de Certificação AQUA significativa na Influência
eficiência energética
Sitio e Construção Categoria 1: Relação do edifício com o seu entorno
1.1 Consideração das vantagens e desvantagens do entorno e justificativa dos
objetivos e soluções adotadas para o empreendimento Não 1.2 Ordenamento da gleba para criar um ambiente exterior agradável Não 1.3 Redução dos impactos relacionados ao transporte Não Categoria 2: Escolha integrada produtos, sistemas e processos construtivos
2.1 Escolha de produtos, sistemas e processos construtivos que garantam a
durabilidade da construção Não 2.2 Escolha de produtos, sistemas e processos construtivos a fim de limitar os
impactos socioambientais do empreendimento e de sua construção Não 2.3 Escolhas construtivas adaptadas à vida útil desejada da construção Não 2.4 Escolhas construtivas considerando a facilidade de conservação da construção Não 2.5 Revestimentos de piso (condomínios verticais) Não 2.6 Revestimentos de piso (casas) Não 2.7 Escolha de fabricantes de produtos que não pratiquem a informalidade na cadeia
produtiva Não
2.8 Flexibilidade da unidade habitacional após a entrega Não 2.9 Acessibilidade e adaptabilidade da unidade habitacional ao envelhecimento Não 2.10 Organização e planejamento da cozinha Não Categoria 3: Canteiro de obras com baixo impacto ambiental
3.1 Disposições contratuais para a obtenção de um canteiro de obras com baixo
impacto ambiental Não
3.2 Limitação dos incômodos Não 3.3 Limitação dos riscos sanitários e de poluição podendo afetar o terreno, os
trabalhadores e a vizinhança Não 3.4 Gestão dos resíduos do canteiro de obras Não 3.5 Controle dos recursos água e energia Sim 3.6 Balanço do canteiro de obras Não
Gestão Categoria 4: Gestão da energia
4.1 Redução do consumo de energia por meio da concepção arquitetônica Sim 4.2 Uso de energias renováveis locais Sim 4.3 Redução do consumo de energia para os sistemas de condicionamento de ar,
ventilação e exaustão Sim
4.4 Redução do consumo de energia para os sistemas de iluminação Sim 4.5 Redução do consumo de energia para os demais equipamentos Sim 4.6 Controle da eficiência energética Sim 4.7 Desempenho do sistema para produção de água quente Sim Categoria 5: Gestão da água
5.1 Redução do consumo de água potável Não 5.2 Gestão de águas pluviais Não 5.3 Dimensionamento do sistema de aquecimento de água Não Categoria 6: Gestão dos resíduos de uso e operação do edifício
6.1 Identificar e classificar a produção de resíduos de uso e operação com a finalidade
de valorização Não
6.2 Adequação entre a coleta interna e a coleta externa Não 6.3 Controle da triagem dos resíduos Não 6.4 Otimização do sistema de coleta interna considerando os locais de produção,
